化工课程设计---精馏塔

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1、 - 1 - 目录目录 一、概述一、概述 . - 3 - 1.1 设计依据 - 3 - 1.2 技术来源技术来源 . - 3 - 1.3 设计内容 . - 3 - 1.4、工艺条件. - 4 - 1.5. 塔型选择 - 5 - 二、二、 塔板塔板的工艺设计的工艺设计 . - 5 - 1、物料衡算 . - 5 - 2、精馏塔内各物性参数计算 . - 6 - 2.1、温度. - 6 - 2.2 操作压力计算 . - 7 - 2.3 密度： - 8 - 2.4 黏度 . - 10 - 2.5 相对挥发度 . - 11 - 2.6 混合液体表面张力 - 11 - 2.7 气液体积流量： - 14 -

2、3、理论塔板数 - 15 - 3.1、最小回流比 m in R 及操作回流比R的确定 . - 15 - 3.2、操作线方程 - 16 - 4、实际塔板数 - 17 - 4.1、精馏段： - 17 - 4.2、提馏段： - 17 - 5、塔径的初步计算 . - 18 - 5.1、精馏段 . - 18 - 5.2提馏段 . - 18 - 6、塔有效高度的计算 . - 19 - 7、溢流装置 . - 19 - 7.1、堰长 w l . - 19 - 7.2、弓形降液管的宽度和横截面 - 20 - 7.3、降液管底隙高度 . - 20 - 8、塔板布置及浮阀数目及排列 . - 20 - 8.1、塔板分

3、布 - 20 - 8.2、浮阀数目与排列 . - 21 - 三、塔板的流体力学计算三、塔板的流体力学计算 - 23 - 1、气相通过浮阀塔板的压降 . - 23 - - 2 - 1.1、精馏段 . - 23 - 1.2、提馏段 . - 23 - 2、淹塔 - 24 - 2.1、精馏段 . - 24 - 2.2、提留段 . - 24 - 3、雾沫夹带 . - 25 - 3.1 精馏段 . - 25 - 3.2 提留段 . - 25 - 4、塔板负荷性能图 . - 26 - 4.1、雾沫夹带线 - 26 - 4.2、液泛线 . - 26 - 4.3、液相负荷上限- 27 - 4.4、漏液线 - 2

4、7 - 4.5、液相负荷下限线 . - 28 - 浮阀塔工艺设计算结果. - 29 - 四、接管尺寸的确定四、接管尺寸的确定 . - 30 - 1、进料管 . - 30 - 2、回流管 . - 30 - 3、塔釜出料管 - 31 - 4、塔顶蒸汽出料管 . - 31 - 5、塔釜进气管 - 31 - 6、法兰 - 31 - 五、总结五、总结 . - 32 - 六、参考文献六、参考文献 - 32 - 七、附件七、附件 . - 32 - - 3 - 一、概述一、概述 乙醇水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，是无色、无毒、无致癌性、 污染性和腐蚀性小的液体混合物。因其良好的理化性能，

5、而被广泛地应用于化工、日化、医药等行 业。近些年来，由于燃料价格的上涨，乙醇燃料越来越有取代传统燃料的趋势，且已在郑州、济南 等地的公交、出租车行业内被采用。山东业已推出了推广燃料乙醇的法规。 长期以来，乙醇多以蒸馏法生产，但是由于乙醇水体系有共沸现象，普通的精馏对于得到高 纯度的乙醇来说产量不好。但是由于常用的多为其水溶液，因此，研究和改进乙醇水体系的精馏 设备是非常重要的。 塔设备是最常采用的精馏装置， 无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应 用，在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。 1.1 设计依据设计依据 本设计依据于教科书的设

6、计实例，对所提出的题目进行分析并做出理论计算。 1.2 技术来源技术来源 目前，精馏塔的设计方法以严格计算为主，也有一些简化的模型，但是严格计算法对于连续精 馏塔是最常采用的，我们此次所做的计算也采用严格计算法。 1.3 设计内容设计内容 1、确定精馏装置流程，绘出流程示意图。 2、工艺参数的确定 基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板 数等。 3、主要设备的工艺尺寸计算 - 4 - 板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。 4 、流体力学计算 流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。 5、塔件设计 各种管件的设计 6、工艺流程图 1.4、工艺条件、工艺条件 生产能力：30000 吨/年（料液） 年工作日：7200 小时/年 原料组成：30%乙醇（质量分数，下同） 产品组成：馏出液 94%乙醇，釜液 0.8%乙醇 操作压力：塔顶压强 4kpa 进料温度：泡点 进料状况：泡点 - 5 - 加热方式：间接蒸汽加热 回流比： R=3.35R min 1.5. 塔型选择塔型选择 根据生产任务，若按年工作日 300 天，每天开动设备